2020届高考化学一轮复习人教版实验：描绘小电珠的伏安特性曲线作业Word版含答案

实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线命题点一教材原型实验某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压)：U/V0.000.400.80 1.20 1.60 2.00A．电流表A1(量程0.6 A，内阻约1.0 Ω)；B．电流表A2(量程3 A，内阻约0.1 Ω)；C．电压表V1(量程3 V，内阻3 kΩ)；D．电压表V2(量程15 V，内阻15 kΩ)；E．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω，额定电流2 A)；F．滑动变阻器R2(阻值0～2 kΩ，额定电流0.5 A)；G．稳压直流电源E(6 V)，开关和带夹子的导线若干以及长约14 cm的绘图2B 铅笔芯．(1)为了完成实验，电流表应该选择________，电压表应该选择________，滑动变阻器应该选择________．(均填器材前的字母)(2)下图的实验电路图中合理的是________．【解析】(1)根据测量的数据可知，测得的电路中的最大电流为0.48 A，故电流表选用A；测得的电压最大值为2 V，故电压表选C；因为电压要从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法，用总阻值较小的滑动变阻器就可方便调节，因此滑动变阻器选E.(2)因为铅笔芯的电阻较小，为减小测量误差，用电流表外接法，故电路图选B.【答案】(1)A C E(2)B1．由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的电压与电流关系图线．可供选择的实验器材有：A．待测电阻器R(2.5 V,1.2 W)；B．电流表A(0～0.6 A，内阻为1 Ω)；C．电压表V(0～3 V，内阻未知)；D．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A)；E．电源(E＝3 V，内阻r＝1 Ω)；F．定值电阻R0(阻值为5 Ω)；G．开关一个和导线若干．(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在虚线框内画出实验电路图．答案：如图甲所示(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下表：其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，U R是电阻器两端的实际电压．请通过计算补全表格中的空格，然后在下图中画出电阻器的U R-I图线．答案：如图乙中曲线所示(3)该同学将本实验中的电阻器R以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是0.32 W．(结果保留两位小数) 解析：(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法．电路图如图甲所示．(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压，即U R ＝U－IR A，数据如表中所示．U R-I图线如图乙中曲线所示．(3)由U R＋I(r＋R0)＝E，作出U R-I图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器U R-I图线的交点可得此时电阻器的电压U R＝0.9 V，电流I＝0.35 A，电阻器的实际功率为P＝U R I≈0.32 W.(1)一般情况下，小电阻用外接法，大电阻用内接法测量误差较小；若电流表内阻已知，则用内接法，可清除系统误差.(2)滑动变阻器是限流使用还是分压使用首先要看实验要求，若存在以下语言暗示，滑动变阻器要并联分压使用：①要求电压或电流从零开始变化；②要求多测量几组数据；③要求电压或电流变化范围足够大；④虽没有文字暗示，但在表格中给出了一系列的数据，应依据数据中电压(或电流)的变化范围特点来判断，如果电压变化范围大，则滑动变阻器应并联分压使用.命题点二实验拓展创新类型1描绘其他元件的伏安特性(2019·济南模拟)发光二极管在生产和生活中得到了广泛的应用，如图所示是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势，某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I，所得数据如表所示.U/V00.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80(1)A．电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)C．电流表(量程0～50 mA，内阻约50 Ω)D．电流表(量程0～0.6 mA，内阻约1 Ω)E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，允许最大电流3 A)F．电源(电动势6 V，内阻不计)G．开关，导线若干该同学做实验时，电压表选用的是________，电流表选用的是________．(填选项字母)(2)请在图甲中以笔画线代替导线，若实验要求将实物图中的连线补充完整．(3)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端．(4)根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线．(5)由I-U图线可知：二极管的电阻值随工作电压的增大而________(选填“不变”“增大”或“减小”)．(6)若此发光二极管的最佳工作电流为10 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R＝________Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留三位有效数字)【解析】(1)根据实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据范围可知：电压变化的最大值为2.8 V，所以电压表选A；电流变化的最大值为30 mA，所以电流表选C.(2)电压、电流要从0测起，所以滑动变阻器应该用分压式；二极管的电阻更接近电流表的内阻．电流表应该用外接法．实物图的连接如图所示．(3)根据题意可知当开关S闭合前，应使被测电路两端电压最小，即滑动变阻器的滑片应置于最左端．(4)根据表中数据，在坐标纸上描出各点，用平滑的曲线连接起来．如图所示．(5)图线各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，故随电压的增大，电阻减小．(6)根据I-U图线，可知当二极管的工作电压为1.9 V时，工作电流约为10 mA，串联电阻上分得的电压应为1.1 V，故应串联的电阻为R＝110 Ω.【答案】(1)A C(2)见解析图(3)左(4)见解析图(5)减小(6)110类型2利用I-U图象(或U-I图象)求元件的电功率某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图乙所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．(结果均保留2位小数)【解析】(1)由于电压表量程是0～3 V<U L＝3.8 V，故用定值电阻R0与电压表串联，扩大其量程．电源内阻不计，滑动变阻器总阻值较小，小灯泡上的电压应从零开始调节，故实验电路采用外接法分压式电路，如图所示．(2)小灯泡伏安特性曲线上的某一点与原点连线的斜率的物理意义是1R L，随着电流的增加，小灯泡的电阻增大，由电阻定律知灯丝的电阻率增大．(3)当滑动变阻器阻值R1＝9 Ω时，小灯泡上电压随电流变化的关系为：U1＝E0－I1(r＋R1)，即：U1＝4－10I1①；在图甲小灯泡伏安特性曲线上作出①关系式表示的直线(如图)．直线①与曲线交点坐标为(1.8 V，225 mA)，故小灯泡的最小功率为P1＝I1U1＝0.225×1.8 W＝0.41 W；当滑动变阻器阻值R2＝0时，灯泡消耗的功率最大，有U2＝E0－I2r，即：U2＝4－I2②，直线②与曲线交点坐标为(3.67 V,320 mA)，如图所示．小灯泡的最大功率为P2＝I2U2＝0.32×3.67 W＝1.17 W.【答案】(1)见解析图(2)增大增大(3)0.41 1.172．有一个小灯泡上标有“4.8 V 2 W”的字样，某同学为了测量小灯泡在不同电压下的电功率，从实验室找到以下器材：A．表头G(0～1 mA，内阻为3 kΩ)B．电流表A(0～0.6 A，内阻约1 Ω)C．电阻箱(0～9 999.9 Ω)D．滑动变阻器R(10 Ω，2 A)E．学生电源(直流6 V，内阻不计)F．开关、导线若干(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为0～6 V的电压表，则应该将表头与电阻箱串联(填“并联”或“串联”)，并将该电阻箱阻值调为3_000 Ω.(2)接着该同学用改装后的电压表测量小灯泡在不同电压下的电功率，请在虚线框中画出实验原理图．答案：如图所示(3)某次测量，电流表指针偏转如图甲所示，则电流表的示数为0.44 A.(4)该同学描绘出的小灯泡的U-I图象如图乙所示．若将两个相同的小灯泡串联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，每个小灯泡的功率约为0.45(0.42～0.50均可) W．(保留两位小数)解析：(1)表头与电阻串联改装为电压表，串联的电阻为R x＝UI g－R g＝3 000 Ω.(2)小灯泡的内阻较小，电流表应使用外接法；电压或电流从零开始变化，滑动变阻器使用分压式接法，实验原理图见答案．(3)电流表示数为0.44 A．(4)设每个小灯泡工作时的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律有E＝2U＋Ir，则U＝－r2I＋E2；在小灯泡的U-I图线中作出该关系式对应的图线，两图线的交点(0.34 A,1.33 V)即小灯泡的工作状态点，故小灯泡的功率为P＝0.34×1.33 W≈0.45 W.1．要描绘一个标有“3 V0.8 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加，且尽量减小实验误差．已选用的器材除导线、开关外，还有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)电流表(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)电压表(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)(1)实验电路应选用图甲中的B(填字母代号)．(2)按照(1)中选择的电路进行连线，如图乙所示，其中应该去掉的导线是b(选填相应的字母)．(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最左端(选填“左”或“右”)．(4)以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图丙所示．由图可知：随着电压的增大，小灯泡的电阻增大(选填“增大”或“减小”)，其发生变化的原因随着电压升高，灯丝电阻的温度升高，电阻增大．(5)如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，电路接通后小灯泡两端的电压是0.7 V.解析：(1)由题意得，本实验应从零开始测量，故滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，故选择B电路；(2)由图可知，电压表左侧分别接了两条导线，由于本实验应采用电流表外接法，故应将导线b去掉；(3)由图可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，为了让电压从零开始调节，滑片开始时应置于最左端；(4)I-U图象中任一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则可知，随着电压的升高电阻增大，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大；(5)在灯泡的伏安特性曲线里作出电源的伏安特性曲线，如图所示，由图可知，小灯泡两端的电压约为0.7 V.2．某物理小组准备探究某种元件Q(标有“4V 2 W”字样)的伏安特性曲线，他们找来了下列器材：A．电压表V1(0～5 V，内阻约10 kΩ)B．电压表V2(0～10 V，内阻约20 kΩ)C．电流表A(0～0.6 A，内阻约0.4 Ω)D．滑动变阻器R1(5 Ω，1 A)E．滑动变阻器R2(500 Ω，0.2 A)(1)实验中电压表应选用A，为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用D，请将图中的实物连线补充完整；(填器材对应的选项字母)答案：如图所示(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值小于(填“大于”“等于”或“小于”)真实值；(3)检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转，在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表的直流电压挡；检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“＋”“－”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是电流表断路．解析：本题考查实验“探究元件的伏安特性曲线”．(1)元件Q的额定电压为4 V，故电压表选V1；实验要求电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式，为便于调节，滑动变阻器选用阻值小的，故滑动变阻器选用R1.元件Q的电阻R＝U2P＝(4 V)22 W＝8 Ω，RR A＝20，R VR＝1 250，RR A<R VR，故电流表采用外接法．(2)由于电压表的分流，通过元件Q电流的测量值大于真实值，而元件Q两端电压的测量值等于真实值，由欧姆定律知，该元件电阻的测量值小于真实值．(3)实验电路连接正确，闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转，说明电路存在断路．在不断开电路的情况下，检查电路的故障，应使用多用电表的直流电压挡．检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“＋”“－”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是电流表断路．3．某实验小组欲描绘小灯泡的伏安特性曲线，现提供下列器材：A．电压表V(量程0～6 V，内阻约6 kΩ)B．电流表A(量程0～0.6 A，内阻约10 Ω)C．电阻箱R1(0～999.9 Ω)D．定值电阻R2＝200 ΩE．定值电阻R3＝100 ΩF．滑动变阻器R4(0～10 Ω)G ．滑动变阻器R 5(0～100 Ω)H ．规格为“6 V 6 W ”的待测灯泡I ．电源E (电动势约12 V ，内阻较小)J ．开关、导线若干(1)某同学根据实验原理，将电流表的量程由0～0.6 A 扩大至0～1.0 A ，首先采用了如图甲所示的电路测量电流表内阻．闭合开关S 1，反复调节电阻箱阻值，当R 1＝19.0 Ω时，发现闭合和断开开关S 2时电流表示数相同，则电流表的内阻R A ＝9.5 Ω.若忽略偶然误差，从理论上分析，实验测得的电流表内阻值等于(填“大于”“小于”或“等于”)真实值．(2)图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路，请你用笔画线代替导线完成电路连接(要求在闭合开关前，滑动变阻器滑片置于最左端)．答案：如图所示(3)实验中，滑动变阻器应选择R 4(填“R 4”或“R 5”)．解析：(1)由题意“发现闭合和断开开关S 2时电流表示数相同”，说明开关S 2闭合和断开对两支路的电流没有影响，即在开关S 2所在的线路上没有电流流过，则开关S 2上方的点(R 1和R 2中间的点)与S 2下方的点(电流表和R 3中间的点)电势相等，即电桥平衡，可得R 1R 2＝R A R 3，代入数据可得R A ＝9.5 Ω，此种测量方法没有系统误差，测量值等于真实值．(2)要描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从零开始变化，即滑动变阻器采用分压式接法，电流表改装成大量程的电流表，需要并联电阻箱，故电路连线如图所示．(3)因为滑动变阻器是分压式接法，为方便调节，滑动变阻器选用最大阻值较小的R4.。

实验一：描绘小灯泡伏安特性曲线 1-S1—1基本实验要求1．实验原理（1)测多组小电珠的U、I的值，并绘出I－U图象;(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．2．实验器材小电珠“3.8 V,0。

3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0。

6 A~3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．3．实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图甲)．（2）将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路．（3）测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．(4）数据处理①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．②在坐标纸上描出各组数据所对应的点．③将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．4．实验器材选取(1)原则:①安全；②精确；③操作方便．(2）具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0。

6 A。

②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流．1—S1③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值．④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的错误!以上．⑤从便于操作的角度来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．规律方法总结1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较 两种接法的电路图负载R 上电压的调节范围错误!≤U ≤E 0≤U ≤E 负载R 上电流的调节范围错误!≤I ≤错误! 0≤I ≤错误!2. (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．（2）分压式接法适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．3．注意事项(1）电路的连接方式：①电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V ，0。

描绘小电珠的伏安特性曲线1．如图3是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

图3图4(1)根据图3在虚线框内画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图4中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V。

所示读数为：①________、②________、③________、④________。

两组数据得到的电阻分别为________和________。

解析(1)由实物连接图可知电路图如图所示。

(2)电流表量程为0.6 A 时，最小刻度为0.02 A ，读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A ，②表示数为0.24 A ；电压表量程为3 V ，最小刻度为0.1 V ，应估读到0.01 V ，所以③表示数为2.00 V ，④表示数为0.27 V ，根据欧姆定律R 1＝U 1I 1＝2.00 V 0.24 A ＝8.3 Ω，R 2＝U 2I 2＝0.270.1 Ω＝2.7 Ω。

答案 (1)见解析 (2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V ④0.27 V(0.27±0.01均可)；8.3 Ω(8.3±0.1均可) 2．7 Ω(2.7±0.1均可) 2．(2018·河南郑州一中)为描绘一只标有“2.5 V 0.75 W ”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了如下实验器材： 电压表V(量程0～3 V ，内阻约为5 kΩ)； 电流表A 1(量程0～0.6 A ，内阻约为1 Ω)； 电流表A 2(量程0～3 A ，内阻约为10 Ω)； 滑动变阻器R 1(阻值0～10 Ω)； 滑动变阻器R 2(阻值0～100 Ω)； 干电池两节、开关S 及导线若干。

图5图6(1)为了使测量的准确度较高，调节方便，实验中应选用电流表__________，滑动变阻器__________。

(2)在图5所示虚线框内画出实验电路图。

2020年高考物理专题精准突破专题实验：描绘小电珠的伏安特性曲线【专题诠释】一实验原理与操作1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按实验原理图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S.3．移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S.4．拆除电路，整理仪器．5．电流表外接法本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．6．滑动变阻器应采用分压式连接本实验要作出I­U图象，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．7．保护元件安全为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的左端．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．二数据处理与误差分析1．画图象根据测出的电流、电压值描点，要用平滑曲线将各点拟合起来，不要画成折线．2．分析图象(1)U­I图象：图象的斜率越大表示电阻越大．(2)I­U图象：图象的斜率越大表示电阻越小．3．应用图象(1)在伏安特性曲线上找到符合电路的实际电压和电流，可计算电阻或功率．(2)当把被测的小灯泡与电源连接时，要综合应用小灯泡和电源的两个U­I图象，利用两个图象的交点求解．三实验拓展与创新1.23向电压时1.的温度特性231.测2速【高考领航】【2018·高考全国卷Ⅰ】某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表○V (量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2­t数据见下表．回答下列问题：(1)在闭合S1前，图甲中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端．(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2­t曲线．(3)由图乙可得到R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω.(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图丙所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.【答案】(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0【解析】(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大．(3)由图象可知t＝44.0℃时，电阻的阻值为450 Ω.(4)由图丙可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃.【2017·高考全国卷Ⅰ】某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，在虚线框内画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W，最大功率为______W．(结果均保留2位小数)【答案】(1)实验电路原理图如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17【解析】(1)要实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R0串联，将量程改为4 V．由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，所以需将电流表外接．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大．根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大．(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 Ω时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实际功率最小，把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分，在题图(a)中画出等效电源E0′(电动势4 V，内阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－10I(V)，图线如图中℃所示，故小灯泡的最小功率为P min＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 W．当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流最大，小灯泡的实际功率最大，在题图(a)中画出电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－I(V)，图线如图中℃所示，故小灯泡的最大功率为P max＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W.【最新考向解码】例1.(2019·石家庄精英中学高三二调)某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5 V 1.25 W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电压表V1(量程为3 V，内阻为3 kΩ)；电流表A1(量程为100 mA，内阻为10 Ω)；电流表A2(量程为3 A，内阻为0.1 Ω)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)；滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流为0.5 A)；定值电阻R3(阻值为2.5 Ω)；定值电阻R4(阻值为10 Ω)；定值电阻R5(阻值为1 kΩ)；电源E(E＝3 V，内阻不计)。

专题8.4实验九描绘小电珠的伏安特性曲线1．（河北正定中学2019届模拟）图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．甲乙(1)根据图甲画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A ，电压表量程为3V ．所示读数为：①________、②________、③________、④________．两组数据得到的电阻分别为________和________．【答案】(1)如解析图所示(2)0.10A0.24A2.00V0.27V2．7(±0.1)Ω8.3(±0.1)Ω[如填为8.3(±0.1)Ω2．7(±0.1)Ω也行]【解析】(1)实验电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6A ，每一小格代表0.02A ，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3V ，每一小格代表0.1V ，读数时估读到精度的下一位．读数分别为：①0.10A 、②0.24A 、③2.00V 、④0.27V ．应用R ＝UI求电阻时，电流为0.10A 时对应的电压为0.27V ；电流为0.24A 时对应的电压为2.00V ，求得的两组数据对应的电阻分别为2.7Ω和8.3Ω.2．（北京牛栏山一中2019届质检）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V，1.5 W”的小灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：A．直流电源3V(内阻可不计)B．直流电流表0～600mA(内阻约为0.5Ω)C．直流电压表0～3V(内阻约3kΩ)D．滑动变阻器(10Ω，1A)E．滑动变阻器(1kΩ，300mA)F．开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用________(选填“D”或“E”)．(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线．U/V I/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49(3)如图乙所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4V 的电路中，每个小灯泡的实际功率为________W.【答案】(1)D(2)见解析图(3)0.3【解析】(1)实验中需测量多组数据，滑动变阻器用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选D.(2)描点画图，如图所示．(3)设小灯泡两端的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I＋U0，代入数据得U＝－10I＋4，在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线，其交点(1.0，0.3)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率P＝UI＝0.3W.3．（湖南长郡中学2019届模拟）小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值是“2.5V，0.3A”，不考虑电压表分流引起的误差，请完成如下问题：(1)为初步了解小灯泡的电阻值，小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量，根据图甲所示，小灯泡阻值为________Ω.(2)为进一步探究小灯泡伏安特性，小明连接了如图乙所示实物图，请在图中补上一根导线，使实验能够正常进行．(3)按要求操作得到数据如表所示，第7组中电压表示数如图丙所示，则U＝________V；判断U＝0、I ＝0时的小灯泡电阻值为________Ω，试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因___________________________________________________________________________________________________________________________________________.1234567891011 I/A00.040.080.090.100.110.120.140.160.180.20U/V00.050.100.130.170.200.550.80 1.05 1.35R/Ω 1.3 1.3 1.4 1.7 1.8 3.9 5.0 5.8 6.8【答案】(1)6(2)如解析图所示(3)0.30 1.3用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻比冷灯丝时大的多【解析】(1)采用“×1”倍率，所以读数为6Ω.(2)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要多组数据，所以滑动变阻器应采用分压接法，如图所示．(3)电压表采用0～3V挡，分度值为0.1V，故读数为0.30V，U＝0、I＝0时温度接近2、3组的温度，故应为1.3Ω，远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻比冷灯丝时大的多．4．（山西太原五中2019届调研）某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；⑤开关S及导线若干．(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来．(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为I g＝100μA、内阻R g＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V 的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻．(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线．(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω.(结果保留两位有效数字)【答案】(1)见解析图(a)(2)49000(3)如图所示(4)0.35【解析】(1)如图(a)所示．(2)设需要串联的电阻阻值为R x，则有I g(R g＋R x)＝5V，代入数据可得R x＝49000Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压U＝E′－Ir′，在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如图(b)所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32A，电压约为1.1V，所以该小电珠消耗的功率约为P＝0.32×1.1W≈0.35W.5．（辽宁大连八中2019届模拟）如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据图在虚线框内画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3V．所示读数为：①__________、②__________、③__________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________.【答案】(1)图见解析(2)0.10A(0.10±0.02均可)0．24A2.00V0.27V(0.27±0.01均可)8.3Ω(8.3±0.1均可)2.7Ω(2.7±0.1均可)【解析】(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压的范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6A 时，最小刻度为0.02A ，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10A ，②表示数为0.24A ；电压表量程为3V ，最小刻度为0.1V ，应估读到0.01V ，所以③表示数为2.00V ，④表示数为0.27V ，根据欧姆定律R 1＝U 1I 1＝2.00V 0.24A ＝8.3Ω，R 2＝U 2I 2＝0.270.1Ω＝2.7Ω.6.（吉林省实验中学2019届模拟）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A ；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V 、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．【答案】(1)图见解析(2)0.44(3)42.25【解析】(1)连线如图所示(2)由题图乙知电流表量程为0.6A ，所以读数为0.44A ；(3)电源内阻为1Ω，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V ，由题图丙知当小电珠电压等于1.5V 时电流约为0.38A ，此时电阻约为R ＝UI ＝3.95Ω≈4Ω，并联后的总电阻为1Ω，所以需要4个小电珠并联，小电珠消耗的总功率约为P ＝U 2R 外＝1.521W ＝2.25W.7．（黑龙江哈尔滨九中2019届质检）由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线．可供选择的实验器材有：A ．待测电阻器R x (2.5V,1.2W)B．电流表A(0～0.6A，内阻为1Ω)C．电压表V(0～3V，内阻未知)D．滑动变阻器(0～10Ω，额定电流为1A)E．电源(E＝3V，内阻r＝1Ω)F．定值电阻R0(阻值为5Ω)G．开关一个和导线若干(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图．(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：I/A0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.90 1.25 1.85 2.50 3.00U R/V其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，U R是电阻器两端的实际电压．请通过计算补全表格中的空格，然后在图中画出电阻器的伏安特性曲线．(3)该同学将本实验中的电阻器R x以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是________W．(结果保留两位小数)【答案】见解析【解析】(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法．电路图如图甲所示．(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：U R＝U－Ir，数据如下表．电阻器的伏安特性曲线如图乙中曲线所示．U R/V0.100.200.350.600.90 1.45 2.05 2.52(3)由U R＋I(r＋R0)＝E作出U－I图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器U－I图线的交点可得此时电阻器的电压U R＝0.9V，电流I＝0.35A，电阻器的实际功率为P＝U R I≈0.32W.8．（江苏如东高中2019届模拟）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，要测量—个标有“3V 1.5W”的小电珠两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：A．直流电源3V(内阻可不计)B．直流电流表0～600mA(内阻约为0.5Ω)C．直流电压表0～3V(内阻约3kΩ)D．滑动变阻器(10Ω，1A)E．滑动变阻器(1kΩ，300mA)F．开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用________(选填“D”或“E”)．(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小电珠的伏安特性曲线．(3)如图乙所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒为4V的电路中，每个小灯泡的实际功率为________W.乙【答案】(1)D(2)图见解析(3)0.3【解析】(1)实验中需测量多组数据，滑动变阻器用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选D.(2)描点画图，如图所示．(3)设小灯泡两端的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I＋U0，代入数据得U＝－10I＋4，在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线，其交点(U，I)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率P＝UI＝0.3W.9．（浙江杭州十四中2019届调研）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．(2)某同学测出电源和小灯泡的U－I图线如图所示，电源的电动势E＝________V；小灯泡的电阻随温度的升高而________.(3)将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面电源上，每一只小灯泡的实际电功率是________W.【答案】(1)g(2)3.0增大(3)1.045【解析】(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．(2)由电源的U－I图线知E＝3.0V，由曲线上每一点对应的R＝UI判断出小灯泡的电阻随温度的升高而增大．(3)两个小灯泡并联后接到上面的电源上，如图甲所示，这种情况下，路端电压为任一小灯泡两端的电压，假设一个小灯泡上的电流为I，则干路中的电流为2I，电路方程为E＝U＋2Ir，变形可得函数方程U＝E－(2r)I，其函数图象如图乙所示，这个电路图线与一个灯泡的伏安特性曲线的交点即为一个小灯泡的实际工作参量，因为路端电压U在数值上也是一个小灯泡两端的电压，根据交点坐标(1.1V,0.95A)可以计算出一个小灯泡消耗的功率为P＝UI＝1.1×0.95W＝1.045W.10．（安徽师大附中2019届模拟）某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图所示，图中定值电阻R＝1kΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表(未画出)量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计．(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A．阻值0～200Ω，额定电流0.3AB．阻值0～20Ω，额定电流0.5A应选的滑动变阻器是________(填“A”或“B”)．正确接线后，测得数据如下表：12345678910 U/V0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40I/mA0.000.000.000.060.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50(2)由以上数据分析可知，电压表应并联在M与________之间(填“O”或“P”)；(3)将电路图在方框中补充完整；(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：_________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)A(2)P(3)图见解析(4)当元件两端的电压小于6V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于6V时，随着电压的升高电阻变小【解析】(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200V＝60V＞12V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20V＝10V＜12V，为保证安全，滑动变阻器应选A.Ω≈1163.6Ω，电流表内阻约为(2)由表中实验数据可知，电学元件电阻的最小测量值约为：R＝ 6.40.00555Ω，电压表内阻约为10kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间．(3)描绘伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由(2)可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：(4)由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小．11.（福建双十中学2019届模拟）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)．实验时用到的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0～10Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干．I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)在虚线框中画出实验电路图．要求尽量减少实验误差．(2)在方格图中画出小灯泡的U－I曲线．【答案】(1)图见解析(2)图见解析【解析】(1)要研究小灯泡的伏安特性曲线，需要电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，因为小灯泡的电阻和电流表的内阻相接近，所以采用电流表的外接法，如图所示．(2)将测得的数据在图象上用描点法描出来，然后用平滑的曲线连接.12.（江西师大附中2019届质检）某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻r2＝0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻r V＝9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干．(1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，请问读数为V，此时L的电阻为Ω.(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是V．(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．【答案】(1)2.305(2)4(3)图见解析【解析】(1)因为电压表的量程为3V，所以分度值为0.1V，故示数为2.30V，根据欧姆定律R＝2.30V 0.46A＝5Ω.(2)串联一个定值电阻，相当于增加了电压表的量程，因为电压表内阻和R2之比为3∶1，故根据欧姆定律可得电压表两端的电压与电阻R2两端的电压之比为3∶1，因为电压表满偏，故电压表示数为3V，所以定值电阻R2两端的电压为1V，故L上的电压为4V．(3)首先电流表A1的量程太大，误差太大，应使用电流表A2，而A2的量程小于小灯泡的额定电流，所以需要将电流表的量程增大，所以给电流表A2并联一个分流电阻，实验电路图如图所示.13.（山东青岛二中2019届调研）某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接；(2)实验测得的数据如下表记录：序号12345678910电压U/V00.30.60.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7电流I/A00.100.200.280.350.400.450.480.500.51请将剩余两个点描在图乙的坐标图中，并画出小灯泡的伏安特性曲线；(3)根据所画伏安特性曲线判断；①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端，小灯泡的功率为W；(结果保留两位小数)②将只相同的小灯泡并联后，与①中电源以及一定值电阻R0＝0.25Ω串联成闭合回路，可使灯泡消耗的总功率最大，最大值约为W．(结果保留两位小数)【答案】(1)图见解析(2)图见解析(3)①1.25(1.25～1.30)②3 1.80【解析】(1)探究小灯泡在不同电压下的功率大小，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实物电路图如图所示：(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：(3)①在灯泡U －I 图象中作出电源的U －I 图象如图所示：由图示图象可知，灯泡两端电压U ＝2.5V ，通过灯泡的电流I ＝0.5A ，灯泡功率P ＝UI ＝2.5×0.5W ＝1.25W ．②电源与电阻R 0整体可以看作等效电源，等效电源内阻为(1＋0.25)Ω＝1.25Ω，当灯泡并联电阻为1.25Ω时灯泡总功率最大，此时路端电压为1.5V ，由灯泡U －I 图象可知，此时通过灯泡的电流为0.4A ，灯泡的电阻：R L ＝U I ＝1.50.4Ω＝3.75Ω，则三只灯泡并联电阻为1.25Ω，三只灯泡并联时灯泡总功率最大，P max＝3UI ＝1.80W.14.（河南省实验中学2019届模拟）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R 1(6V2.5W)的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材A.直流电源(6V ，内阻不计)B.电流表G(满偏电流3mA ，内阻10Ω)C.电流表A(0～0.6A ，约3Ω)D.滑动变阻器R (0～20Ω，5A)E.滑动变阻器R ′(0～200Ω，1A)F.定值电阻R 0(阻值为1990Ω)G.开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件R 1伏安特性曲线的电路原理图，R 1可用“”表示．(请画在方框内)(2)在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用．(填写器材前面的字母序号)(3)将上述电子元件R 1和另一个电子元件R 2接入如图甲所示电路中，他们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa 、Ob 所示．电源的电动势E ＝7.0V ，内阻忽略不计，调节滑动变阻器R 3，使电子元件R 1和R 2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R 1的阻值为Ω，R 3接入电路的阻值为Ω.(结果保留两位有效数字)【答案】(1)图见解析(2)D (3)108.0【解析】(1)描绘伏安特性曲线，需要电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，没有电压表，需要用已知内阻的电流表G 与定值电阻R 0串联测电压，灯泡电阻R ＝622.5Ω＝14.4Ω，电压表内阻为(10＋1990)Ω＝2000Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示．(2)选用阻值小的滑动变阻器便于操作，所以选D.(3)因为两个电子元件消耗的电功率相等，说明两者的电压和电流相等，所以根据图乙可知，此时电阻两端的电压为U ＝2.5V ，I ＝0.25A ，根据欧姆定律得R 1＝2.50.25Ω＝10Ω，根据串并联电路特点可知，此时流过R 3的电流为I ′＝I ＝0.25A ，两端的电压为U ′＝E －2U ＝7V －2.5×2V ＝2V ，故R 3＝20.25Ω＝8.0Ω.15.（湖北黄冈中学2019届调研）某实验小组研究两个未知元件X 和Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等．(1)使用多用电表粗测元件X的电阻．选择“×1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为Ω.据此应选择图中的(填“b”或“c”)电路进行实验．(2)连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐(填“增大”或“减小”)，依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验．(3)图(d)是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件(填“X”或“Y”)是非线性元件．(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图(e)所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，可得E＝V，r＝Ω.(结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表)．【答案】(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.50【解析】(1)因倍率为“×1”，故指针所指的数字即为读数，为10Ω；由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多，故采用电流表外接的方式测量电阻，即选择b.(2)滑动变阻器的滑片P向右滑动时，由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大，故电流表的示数也逐渐增大．(3)由图(d)知，元件X的电流与电压成正比，故为线性元件；而元件Y的电流与电压不成正比，故Y 是非线性元件．(4)由图可知，线性元件的电阻为R X＝3.00.3Ω＝10Ω，若S1、S2都闭合，则电阻R被短路，电路中的电流I＝UR X＝310A＝0.3A，由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir，断开S2后，电流I′＝U′R X＝110A＝0.1A，故E＝U′＋I′(R＋r)，两式联立并代入数据得：E＝3.2V，r＝0.50Ω.16.（广东深圳中学2019届模拟）同学们测量某电阻丝的电阻R x，所用电流表的内阻与R x相当，电压表可视为理想电压表．(1)若使用如图甲所示电路图进行实验，要使得R x的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的点(填“b”或“c”)．(2)测得电阻丝的U－I图如图乙所示，则R x为Ω(保留两位有效数字)．甲乙(3)实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态．某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化．他们对此现象进行探究，在探究电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻R x随风速v(用风速计测)的变化关系如图丙所示．由图可知当风速增加时，R x会(填“增大”或“减小”)．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器R W的滑片向端调节(填“M”或“N”)．丙丁(4)为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路．其中R为两只阻值相同的电阻，R x为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的点和点(填“a”“b”“c”“d”)．【答案】(1)c(2)4.1(4.0～4.2)(3)减小M(4)b d【解析】(1)由于电流表的内阻与R x相当，即R x较小，所以电流表外接时误差较小，故电压表的a端应接电路的c点．(2)由U­I图象可知电阻R x＝ΔUΔI＝0.800.195Ω≈4.1Ω.(3)根据R x­v图象可知，风速越大时电阻R x越小．要使R x两端的电压不变，需增大与R x并联的R W的电阻，即将滑动变阻器R W的滑片向M端滑动．(4)当风速增大时，受气流影响的电阻丝R x的阻值逐渐减小，d点的电势逐渐降低．开始时，b、d两点电势差为零，所以电压表的“＋”端接b点、“－”端接d点时能满足条件．17．（广西南宁二中2019届质检）小张和小明测绘标有“3.8V0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A．电源E(4V，内阻约0.4Ω)B．电压表V(2V，内阻为2kΩ)C．电流表A(0.6A，内阻约0.3Ω)D．滑动变阻器R(0～10Ω)E．三个定值电阻(R1＝1kΩ，R2＝2kΩ，R3＝5kΩ)F．开关及导线若干(1)小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用(填“R1”“R2”或“R3”)与电压表(填“串联”或“并联”)，完成改装．(2)小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示(图中电压表已经过改装)．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①；②.(3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线(填图中表示导线的序号)出现了(填“短路”或“断路”)．【答案】(1)R2串联(2)①安培表不应内接②滑片应在最左端(3)8断路【解析】(1)电压表的量程为2V，内阻为2kΩ，故选用阻值是2kΩ的R2与电压表串联后可达到试验的要求．(2)因电压表的内阻远大于灯泡的内阻，故电流表应该外接；因采用分压电路，故滑动变阻器滑动端应该在最左端；故电路中存在两处不恰当的地方，分别是：安培表不应内接，滑片应在最左端；(3)出现此故障可能是导线8断路引起的．18．（重庆南开中学2019届模拟）在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，已知待测小灯泡的额定电压6V，额定功率约为3W，提供的器材有：电流表A：量程为0.6A，内阻约为0.5Ω；电压表V：量程为3V，内阻为3kΩ；滑动变阻器R1(0～10Ω，2A)；滑动变阻器R2(0～500Ω，1A)；定值电阻R3＝1kΩ；定值电阻R4＝3kΩ；电源：电动势为9V，内阻约为0.1Ω；开关一个，导线若干．(1)实验中，应该选用的滑动变阻器是，定值电阻是(填仪器的字母代号)．(2)根据所给的器材，在虚线框中画出实验电路图．。

2020届一轮复习人教版实验描绘小灯泡的伏安特性曲线课时作业1．(2017·全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性。

所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干。

(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图a所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)。

(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图b所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。

闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________ W，最大功率为________ W。

(结果均保留两位小数)答案(1)实验电路原理图如图所示。

(2)增大增大(3)0.39 1.17解析(1)小灯泡的电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，小灯泡的额定电压超出电压表的量程，需将电压表与R0串联后接入电路。

电路图如图所示。

(2)I­U图象中随着电流的增大，图线对应点与原点连线的斜率变小，小灯泡的电阻增大。

根据电阻定律R＝ρLS，得灯丝的电阻率增大。

(3)当R＝0时，电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示。

此时小灯泡功率有最大值。

当R＝9 Ω时，将R看做电源内阻，则等效电源内阻为10 Ω，其路端电压与电流的关系图象如图线乙所示。

此时小灯泡功率有最小值。

取图线甲与小灯泡伏安特性曲线交点：U1＝3.66 V，I1＝0.319 A，小灯泡的最大功率P1＝U1I1≈1.17 W。

1.在描绘小电珠旳伏安特性曲线时, 采用如图所示电路, 试验中发现移动滑动变阻器旳滑片时, 电流表旳示数变化而电压表旳指针不动, 下列原因也许旳是()A. 小电珠中灯丝已烧断B. 滑片接触不良C. 小电珠内部短路D. 滑动变阻器A端接触不良解析: 选C.由题图知, 移动滑片时, 因电流表达数有变化, 故和电流表串联旳回路中不存在断点, 故A错. 若滑片接触不良, 电路中不也许有电流, 故B错. 若滑动变阻器A端接触不良, 滑片移动时电流表和电压表读数均变化, 故D错. 若小电珠内短路则小电珠两端电压为零, 电压表指针不变, 移动滑片时, 只有电流表指针变化, 故选C.2. (·合肥模拟)为了测量一种“12 V 5 W”旳小电珠在不一样电压下旳功率, 给定了如下器材：电源: 12 V, 内阻不计；电流表: 0～0.6 A,0～3 A, 内阻可忽视；电压表: 0～3 V,0～15 V, 内阻很大；滑动变阻器: 阻值范围0～20 Ω, 容许最大电流1 A；开关一种, 导线若干．试验时规定加在电珠两端旳电压可从0调到12 V.(1)将图甲中旳实物图连接完整.(2)某位同学测得小电珠旳伏安特性曲线如图乙所示, 某次测量时, 小电珠电流强度大小为0.40 A, 则此时加在它两端旳电压为________V, 此时小电珠旳实际功率为________W.解析：(1)由于规定电压从0开始调整, 故滑动变阻器应采用分压式接法．又因电流表内阻可忽视, 则电流表采用内接法、外接法均可以, 实物连接如图．(2)由I－U图线得, 当I＝0.40 A时, U＝6.0 V, 故小电珠旳实际功率为P＝IU＝2.4 W.答案: (1)见解析(2)6.0 2.43. (·济南模拟)有一种小电珠上标有“4 V 2 W”旳字样, 目前要用伏安法描绘这个小电珠旳U－I图线, 有下列器材可供选用:A. 电压表(0～5 V, 内阻10 kΩ)B. 电压表(0～10 V, 内阻20 kΩ)C. 电流表(0～0.3 A, 内阻1 Ω)D. 电流表(0～0.6 A, 内阻0.4 Ω)E. 滑动变阻器(5 Ω, 10 A)F. 滑动变阻器(500 Ω, 0.2 A)(1)试验中电压表应选用________, 电流表应选用________. (用序号字母表达)(2)为使试验误差尽量减小, 规定电压从零开始变化且多取几组数据, 滑动变阻器应选用________(用序号字母表达).(3)请在方框内画出满足试验规定旳电路图, 并把图中所示旳试验器材用实线连接成完整旳实物电路图．解析: (1)因小电珠旳额定电压为4 V, 为保证安全, 选用旳电压表量程应稍不小于4 V, 但不能大太多, 量程太大则示数不精确, 故只能选用0～5 V旳电压表, 故选A.由P＝UI得, 电珠旳额定电流I＝＝0.5 A, 故应选择0～0.6 A量程旳电流表, 故选D.(2)由题意可知, 电压从零开始变化, 并要多测几组数据, 故只能采用滑动变阻器分压接法, 而分压接法中应选总阻值小旳滑动变阻器, 故选E.(3)电珠内阻R＝＝8 Ω, 电压表内阻远不小于电珠内阻, 应采用电流表外接法, 故电路图和实物连接图如图所示．答案: (1)A D(2)E(3)见解析4．(·唐山统考)某同学合理选用下列器材构成一种电路, 同步对两个不一样旳热敏电阻RA、RB进行了测量, 得到了两个热敏电阻旳I－U关系曲线, 如图所示．在试验中, 有如下器材供选择:A. 量程为50 mA旳电流表A1, 内阻约10 ΩB. 量程为0.6 A旳电流表A2, 内阻约0.05 ΩC. 量程为3 V旳电压表V1, 内阻约10 kΩD．量程为6 V旳电压表V2, 内阻约50 kΩE. 电动势为12 V、内阻不计旳直流电源F. 滑动变阻器R1(50 Ω, 0.6 A)G．滑动变阻器R2(10 Ω, 0.02 A)H. 单刀单掷开关一种、导线若干.(1)为了得到热敏电阻完整旳I－U关系曲线, 请选择合适旳试验器材: ________________________________________________________________________(填器材前旳选项字母).(2)请设计试验电路并把它画到方框中, 标明对应旳器材代号．(3)该同学将RA.RB串联起来, 与电压恒为7 V旳稳压电源连接, 则此时热敏电阻RA和RB消耗旳功率之比为________.解析: (1)根据I－U关系曲线上旳数据去选择试验器材.(2)测定I－U关系曲线. 规定电压从零开始变化, 故滑动变阻器采用分压式接法；由于热敏电阻旳阻值比电压表旳内阻小诸多, 因此电流表采用外接法.(3)由题图可知电流等大时RA∶RB＝2∶5, 则可知RA和RB消耗旳功率之比为2∶5.答案: (1)ACDEFH(2)电路如图所示(3)2∶55. (·广东汕头摸底)某研究性学习小组为了制作一种传感器, 需要选用一电器元件, 如图为该电器元件旳伏安特性曲线, 有同学对其提出质疑, 现需深入验证该伏安特性曲线, 试验室备有下列器材:器材(代号)规格(1)为提高试验成果旳精确程度, 电流表应选用________；电压表应选用________；为以便试验操作, 滑动变阻器应选用________. (以上均填器材代号)(2)为到达上述目旳,请在虚线框内画出对旳旳试验电路原理图, 并标明所用器材旳代号．—元件—(3)试验发现测得旳伏安特性曲线与图中曲线基本吻合, 请阐明该伏安特性曲线与小电珠旳伏安特性曲线有何异同点？相似点:________________________________________________________________________.不一样点: ________________________________________________________________________.解析：由图线可知, 电路最大电流不小于50 mA, 因此电流表选A2；电路最大电压为3 V, 电压表选V1；滑动变阻器采用分压式接法, 选阻值小旳R1.答案: (1)A2V1R1(2)如图(3)电阻随所加电压变化而变化该元件电阻随电压升高而减小, 小电珠电阻随电压升高而增大6. 某学习小组拟研究一种标有“3.6 V 1.8 W”旳小电珠旳伏安特性曲线, 可供选用旳器材如下:①电流表A, 量程0～0.6 A, 内阻约为0.2 Ω；②电压表V, 量程0～15 V, 内阻约为15 kΩ；③滑动变阻器R, 阻值范围0～10 Ω；④学生电源E, 电动势为4 V, 内阻不计；⑤开关S及导线若干.(1)该学习小组中旳甲同学设计了如图甲所示旳电路进行测量, 请按照图甲所示旳电路图帮甲同学将图乙中旳实物图连接起来．(2)甲同学在试验中发现, 由于电压表旳量程较大而导致读数误差很大, 因而影响了测量成果. 于是又从试验室找来一量程为Ig＝100 μA.内阻Rg＝1 000 Ω旳敏捷电流计, 想把该敏捷电流计改装成量程为5 V旳电压表, 则需串联一种阻值为________ Ω旳电阻.(3)甲同学用改装后旳电压表进行试验,得到电流00.190.300.370.430.460.480.49表读数I1和敏捷电流计读数I2如下表所示：I1(A)I2(μA)010203040506070请在图丙中旳坐标纸上画出I1－I2图线.丙丁(4)若将该小电珠接在如图丁所示旳电路中, 则该小电珠消耗旳电功率约为________W. 已知电源旳电动势为E＝3.0 V, 内阻r＝1.5 Ω, 定值电阻R0＝4.5 Ω.(成果保留两位有效数字)解析: (1)如图所示(2)设需要串联旳电阻阻值为Rx, 则有Ig(Rg＋Rx)＝5 V, 代入数据可得Rx＝49 000 Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源旳电阻, 则内阻r′＝6 Ω, 由此可得路端电压U＝E－Ir′, 在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如下图所示, 可知其交点坐标表达旳电流约为0.32 A, 电压约为1.1 V, 因此该灯泡消耗旳功率约为P＝0.32×1.1 W≈0.35 W.答案: (1)见解析图(2)49 000(3)如下图所示(4)0.35。

高考全国卷1描绘小电珠的伏安特性曲线有详细答案1．实验目的(1)掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式．(2)掌握伏安特性曲线的描绘方法．(3)理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线．2．实验原理用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．3．实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．4．实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图所示)．(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图所示的电路．(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中，断开开关S.(4)拆除电路，整理仪器．(5)数据处理①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．②在坐标纸上描出各组数据所对应的点．③将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较(1)限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压．(2)要求电压从0开始逐渐增大，采取分压式接法．3．误差分析(1)电流表外接，由于电压表的分流，使电流表示数偏大．(2)测量时读数带来误差．(3)在坐标纸上描点、作图带来误差．4．注意事项(1)本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．(2)滑动变阻器应采用分压式接法，目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．(3)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端．(4)加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．实验原理和注意事项(2015·高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据图甲画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A ，电压表量程为3 V ．所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________．[解析] (1)实验电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6 A ，每一小格代表0.02 A ，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3 V ，每一小格代表0.1 V ，读数时估读到精度的下一位．读数分别为：①0.10 A 、②0.24A 、③2.00 V 、④0.27 V ．应用R ＝U I求电阻时，电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ；电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ，求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.[答案] (1)如解析图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V2．7(±0.1) Ω 8.3(±0.1) Ω1．某同学在探究规格为“6 V ,3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中：(1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至________挡进行测量．(填选项前的字母)A ．直流电压10 VB ．直流电流5 mAC ．欧姆×100D ．欧姆×1(2)该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R 为滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω，额定电流1.0 A)，L 为待测小电珠，V 为电压表(量程6 V ，电阻20 kΩ)，A 为电流表(量程0.6 A ，内阻1 Ω)，E 为电源(电动势8 V ，内阻不计)，S 为开关．Ⅰ.在实验过程中，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应置于最________端(选填“左”或“右”)；Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S 后，无论如何调节滑片P ，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是________点至________点的导线没有连接好；(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“____2____点至____3____点”的导线)Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而________________________________________________________________________(选填“不变”“增大”或“减小”)．解析：(1)因小电珠正常发光时的电阻R ＝U 2P ＝363Ω＝12 Ω，小电珠未接入电路的电阻要比正常发光时小得多(因温度的影响)，故用多用电表测未接入电路的小电珠的电阻，应选D.(2)Ⅰ.在实验时，闭合开关前，应使用电器的电压、电流为最小值，故应使滑片P 置于最左端．Ⅱ.若1点到5点未接好，则电路成为滑动变阻器的限流式电路．Ⅲ.在I －U 图象中的每一点与O 点的连线的斜率逐渐减小，即电阻的倒数减小，所以电阻增大．答案：(1)D (2)Ⅰ.左 Ⅱ.1 5(或5 1)Ⅲ.增大2．要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小电珠的伏安特性曲线，小电珠两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V ，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA ，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～3 V ，内阻约3 kΩ)；电键一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．A ．滑动变阻器(最大阻值20 Ω， 额定电流1 A)B ．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．(3)实验得到小电珠的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小电珠接到电动势为1.5 V ，内阻为5 Ω的电源两端，小电珠消耗的功率是________W.解析：(1)为便于操作实验，滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器，故选A.(2)因为小电珠两端的电压由零逐渐增加到3 V ，故滑动变阻器应采用分压接法．小电珠的电阻R ＝U 2P＝15 Ω，与电流表的内阻5 Ω相差不大，因此电流表采用外接法，故B 图正确． (3)在小电珠的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图)，由两曲线的交点的电流I ＝0.10 A ，电压U ＝1.0 V ，得小电珠消耗的功率P ＝IU ＝0.10×1.0 W ＝0.1 W.答案：(1)A (2)B (3)0.13．(2015·高考山东卷)如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I 0，R 为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R L 消耗的电功率．改变R L 的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U －I 关系图线．回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(选填“增大”或“减小”)．(2)I 0＝________A.(3)R L 消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)．解析：(1)滑动触头向下移动，R L 变小，R L 与R 并联后的总电阻R 总变小，由于电路连接恒流源，根据U ＝IR 总可得电压表示数减小．(2)由(1)问中两式可得U ＝(I 0－I )R ，从题图乙知，电压U ＝0时，I 0＝I ＝1.0 A ；I ＝0时，R ＝U I 0＝20 Ω. (3)P L ＝UI ＝20(1.0－I )·I ＝5－20(I －0.5)2，所以当I ＝0.5 A 时，R L 消耗的功率最大，为5 W.答案：(1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)5数据处理和电路连接小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验描绘小电珠的伏安特性曲线．实验可供选择的器材有：A ．小电珠(规格为“2.5 V ,1.2 W”)B ．电流表A(量程为0～0.6 A ，内阻为1 Ω)C ．电压表V(量程为0～3 V ，内阻未知)D ．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A)E ．滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流为0.5 A)F ．电源(E ＝3 V ，内阻不计)G ．定值电阻R 0(阻值为6 Ω)H ．开关一个和导线若干(1)要求小电珠两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在虚线框内画出实验电路图．(2)实验中，应该选用的滑动变阻器是________(填写器材前字母代号)．(3)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下(I 是电流表A 的示数，U 是电压表V 的示数，U 灯是小电珠两端的实际电压)．请通过计算补全表格中的空格，然后在坐标图中画出小电珠的伏安特性曲线．(4)该同学将与本实验中一样的两个小电珠以及给定的定值电阻R 0三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个小电珠的实际功率是________W.[解析] (1)要使小电珠两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，由于电流表的内阻已给出具体数值，为测量更准确，应采用电流表内接法，实验电路图如图所示．(2)由于采用分压式接法，若选E ，则滑动变阻器的电流I ＝E R ＝35A ＝0.6 A>0.5 A ，故滑动变阻器应选用D.(3)由第(1)问中所画电路图分析可得：U 灯＝U －IR A ，则可根据表中数据求出U 灯，并画I /A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U /V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00U 灯/V0.03 0.05 0.10 0.20 0.35 0.60 0.95 1.45 2.05 2.52(4)在同一坐标系中作出2U 灯＋IR 0＝E 的图线，根据此图线与小电珠的U 灯－I 图线的交点可得此时小电珠的电压U 灯＝0.6 V ，电流I ＝0.3 A ．所以，小电珠的实际功率为P ＝U 灯I ＝0.6 V ×0.3 A ＝0.18 W.[答案] 见解析4．(2016·云南统测)在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧．实验中得到了多组数据，通过描点连线在I －U 坐标系中得到了小电珠的伏安特性曲线如图甲所示．(1)在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路．(2)根据图甲所示，可确定小电珠的功率P 与U 2和P 与I 2的关系，下列示意图中合理的是________．(3)将被测小电珠与定值电阻R 和电源串联成如图丙所示的电路．电源电动势为6.0 V ，内阻为1.0 Ω.若电路中的电流为0.40 A ，则定值电阻R 所消耗的电功率为________W.解析：(1)由题图甲中伏安特性曲线可知，滑动变阻器采用的是分压式接法；由于小电珠电阻与电流表内阻相差不多，故电流表应采用外接法．(2)随着电压或电流的增大，小电珠的电阻增大，小电珠的电功率与电压或电流的关系分别为P ＝U 2R或P ＝I 2R ，所以P －U 2图线上的点与原点连线的斜率(表示小电珠电阻的倒数)应不断减小，P －I 2图线上的点与原点连线的斜率(表示小电珠的电阻)不断增大，D 正确．(3)由小电珠的伏安特性曲线可知，电流I＝0.40 A时，小电珠两端电压U L＝4 V，由欧姆定律可知，内电压U′＝Ir＝0.4 V，由闭合电路欧姆定律可知定值电阻两端电压U R＝E－U L －U′＝1.6 V，所以定值电阻消耗的电功率P＝U R I＝0.64 W.答案：(1)电路图、实物图如图所示(2)D(3)0.645．(2015·高考福建卷)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．解析：(1)电流表示数要从零开始逐渐增大，滑动变阻器要用分压接法，如图丁所示．丁(2)电流表示数为0.44 A.(3)当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时R外＝r＝1 Ω，I＝ER外＋r＝32A＝1.5 A，U外＝E2＝1.5 V，即每只小电珠两端的电压为1.5 V，通过图象可知每只小电珠的电流为I0＝0.38 A，n＝II0≈4(只)；通过每只小电珠的电流为I0，两端电压为U，根据闭合电路欧姆定律得：U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如图戊所示，图线的交点纵、横坐标分别为U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P总＝nP＝0.57×4 W＝2.28 W.戊答案：(1)如解析图丁所示(2)0.44(3)4 2.286．某学习小组拟研究一个标有“3.6 V,1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω；②电压表V，量程0～15 V，内阻约为15 kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω；④学生电源E，电动势为4 V，内阻不计；⑤开关S及导线若干．(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来．(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为I g＝100 μA、内阻R g＝1 000 Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表，则需串联一个阻值为________ Ω的电阻．(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如下表所示：12(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E＝3.0 V，内阻r＝1.5 Ω，定值电阻R0＝4.5 Ω.(结果保留两位有效数字)解析：(1)如图所示(2)设需要串联的电阻阻值为R x，则有I g(R g＋R x)＝5 V，代入数据可得R x＝49 000 Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6 Ω，由此可得路端电压U ＝E－Ir′，在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如下图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A，电压约为1.1 V，所以该灯泡消耗的功率约为P＝0.32×1.1 W≈0.35 W.答案：(1)见解析图(2)49 000(3)如下图所示(4)0.35以本实验为背景，可以通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥于教材，体现开放性、探究性等特点．本实验的创新改进之处主要集中在两点：(1)数据处理方式的改进：采取“DIS”数字化实验系统进行数据的采集和处理．(2)被测元件的变更：探究其他元件的伏安特性，或其电阻随温度变化的规律．范例(2016·石家庄模拟)为了探究某电阻R t在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中A为内阻不计、量程为3 mA的电流表，E1为电动势为1.5 V、内阻约为1 Ω的电源，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．(1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：R A(0～150 Ω)，R B(0～500 Ω)，本实验中滑动变阻器R1应选用________(选填“R A”或“R B”)．(2)完成下面实验步骤：①调节温度，使R t的温度达到t1；②将S拨向接点1，调节________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S拨向接点2，调节________，使电流表的读数仍为I，记下此时电阻箱的读数R0，则当温度为t1时，电阻R t＝________；④改变R t的温度，重复步骤②③，即可测得电阻R t的阻值随温度变化的规律．(3)现测得电阻R t随温度t变化的图象如图乙所示．把该电阻与电动势为3.0 V、内阻不计的电源E2，量程为3.0 V的理想电压表V(图中未画出)和电阻箱R2连成如图丙所示的电路，用该电阻做测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”．若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中________(选填“a、b”或“b、c”)两点接入电压表．如果电阻箱阻值R2＝75 Ω，则电压表刻度盘2.0 V 处对应的温度数值为________℃.[解析](1)由电源的电动势为1.5 V，电流表量程为3 mA可知，达到满偏时，电路总电阻约为500 Ω，故滑动变阻器选择R B.(2)实验中选用替代法测量电阻，第二步中，先将S拨向接点1，调节滑动变阻器R1，记录电流表读数；然后将S拨向接点2，调节电阻箱R2，使电流表读数仍为I，此时电阻箱的读数即为待测电阻的阻值，即R t＝R0.(3)由于电阻R t随温度升高而增大，由闭合电路欧姆定律可知其两端电压也增大，所以电压表与之并联，即电压表接在b、c两点．根据题图乙中图象可得R t＝(100＋t)Ω，由串联分压规律可得电压表示数为2.0 V时，R t＝150 Ω，解得t＝50(℃)．[答案](1)R B(2)②R1③R2R0(3)b、c50[点评]本实验虽是探究某电阻随温度变化的规律，但核心还是等效法测电阻，只要弄清测量方法和原理，结合其他电路知识就能解决，解决创新实验，考生克服恐惧心理很关键．。

实验九描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线。

2．分析伏安特性曲线的变化规律。

二、实验原理(1)测多组小电珠的U、I的值，并绘出I-U图像。

(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。

三、实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

四、实验步骤1．画出电路图(如图甲所示)。

2．将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路。

3．测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中。

五、数据处理1．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系。

2．在坐标纸上描出各组数据所对应的点。

3．将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线。

六、误差分析1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。

2．测量时读数带来误差。

3．在坐标纸上描点、作图带来误差。

七、注意事项1．电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法。

2．滑动变阻器应采用分压式连接：本实验要作出I -U 图像，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法。

3．保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应置于使接入电路的电阻最大位置处。

加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。

[基础考法]考法(一) 实验原理与操作1．有一个小电珠上标有“4 V 2 W ”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I -U 图线。

有下列器材供选用：A ．电压表(0～5 V ，内阻10 kΩ)B ．电压表(0～10 V ，内阻20 kΩ)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻1 Ω)D ．电流表(0～0.6 A ，内阻0.4 Ω)E ．滑动变阻器(5 Ω，1 A)F ．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________。